הופעתו של מערכות MEG בגודל לילדים צעירים פותח הזדמנויות חדשות ללמוד חשוב בהתפתחות המוח. המערכת החדשה, יחד עם פרוטוקול אשר מיישרת דרישות ניסיוני עם קיבולות של ילדים, יכול לשמש כדי לחקור תהליכים קוגניטיביים והשפה, ילדים בריאים ער בגילאי 3-6.
מגנטו היא טכניקה המאתר שדות מגנטיים הקשורות בפעילות קליפת המוח [1]. הפעילות אלקטרו במוח יוצרת שדות חשמליים – כי ניתן להקליט באמצעות electroencephalography (EEG) – ואת השדות המגנטיים שלהם במקביל – זוהה על ידי MEG. אותות MEG מזוהים על ידי חיישנים מיוחדים המכונה מוליכי התקנים קוונטיים הפרעה (דיונונים). חיישנים מוליכי דורשים קירור עם הליום נוזלי ב -270 ° C. הם כלולים בתוך הקסדה vacumm-מבודד שנקרא דיואר, אשר מלאה בנוזל. דיונונים ממוקמים בעמדות קבועות בתוך הקסדה דיואר בתוך נוזל קירור הליום, ראש של הנושא ממוקם בתוך הקסדה דיואר למדידות MEG. הקסדה חייבת להיות בגודל של דיואר כדי לספק אילוצים מנוגדים. ברור, זה חייב להיות גדול מספיק כדי להתאים את רוב או את כל ראשי באוכלוסייה כי ייחקר. עם זאת, הקסדה חייבת להיות גם קטן מספיק כדי לשמור על רוב חיישנים SQUID בטווח של שדות מוחי זעיר שהם למדוד. כל קונבנציונלי בראש מערכות MEG נועדו להכיל יותר מ 90% של ראשי מבוגר. מערכות מבוגר עם זאת לא מתאים למדידת תפקוד המוח של טרום בית ספר chidren שראשיהם יש כמה ס"מ רדיוס קטן יותר מאשר מבוגרים. KIT-Macquarie המוח מעבדת המחקר באוניברסיטת מקווארי משתמש מותאם אישית מערכת מג בגודל כדי להתאים את ראשיהם של הרך. מערכת זו לילד יש 64 מסדר ראשון gradiometers צירית עם בסיס 50 מ"מ [2], הוא הכיל בתוך חדר מוגן מגנטית (MSR), יחד עם מערכת קונבנציונאלי MEG מבוגרים בגודל [3,4]. ישנם שלושה יתרונות עיקריים של קסדה דיואר אישית ללימוד ילדים. ראשית, רדיוס קטן של תצורת חיישן מביא את SQUID חיישנים לתחום של אותות neuromagnetic של ראשי הילדים. שנית, הקסדה קטן מאפשר החדרת מלא של הראש של הילד לתוך דיואר. הכניסה שליטת נמנעת אפשרות מבוגר קסדות דיואר בגלל הכתר קטן אל כתף מרחק אצל ילדים. שני גורמים אלה הם יסוד הקלטת פעילות המוח באמצעות MEG כי אותות neuromagnetic להחליש במהירות עם המרחק. שלישית, הקסדה אישית הילד מסייע מיקום סימטרי של הראש מגביל את חופש התנועה של ראשו של הילד בתוך דיואר. כאשר בשימוש עם פרוטוקול אשר מיישרת את הדרישות של איסוף נתונים עם יכולות מוטיבציוניים והתנהגותיים של ילדים, תכונות אלה באופן משמעותי להקל ההתקנה, מיצוב, ומדידה של אותות MEG.
פרוטוקול זה נועד כדי להקל על מדידות של תפקוד המוח הקוגניטיבי בריא ער בן 4 ילדים. אנו משתמשים במערכת אישית בגודל MEG שנועד להתאים את ראשיהם של טרום בית ספר הילדים בני. עם מערכת זו, ילד ידידותי לסביבה מעבדה, פרוטוקול להתאים את היכולות ואת המניעים של ילדים, אנו מסוגלים למדוד את תפקוד המוח הקוגניטיביים בטווח הגיל שבו יש כיום מעט מאוד נתונים.
מערכת KIT-Macquarie הוא המנהג הראשון במלואו ראש מערכת בגודל לשימוש עם טרום ילדים בגילאי בית ספר. ישנם שלושה יתרונות עיקריים של קסדה דיואר אישית ללימוד ילדים. ראשית, רדיוס קטן של תצורת חיישן מביא את SQUID חיישנים לתחום של אותות neuromagnetic של ראשים של ילדים. שנית, הקסדה קטן מאפשר החדרת מלא של הראש של הילד לתוך דיואר. הכניסה שליטת נמנעת אפשרות מבוגר קסדות דיואר בגלל הכתר קטן אל כתף מרחק אצל ילדים (ראה איור. 2). שני גורמים אלה הם יסוד הקלטת פעילות המוח באמצעות MEG כי אותות neuromagnetic להחליש במהירות עם המרחק. שלישית, הקסדה אישית הילד מסייע מיקום סימטרי של הראש מגביל את חופש התנועה של ראשו של הילד בתוך דיואר. תכונות אלה באופן משמעותי להקל ההתקנה, מיצוב, ומדידה של אותות MEG מילדים.
הופעתו של המנהג בגודל ילד MEG המערכת מקדמה חשובה עבור המוח הקוגניטיביים. אלטרנטיבי טכניקות הדמייה תפקודית המעסיקות רדיואקטיביות או שדות מגנטיים חזקים לא יכול להיות מתאים לשימוש שגרתי עם ילדים צעירים. מאז MEG היא טכניקת מדידה פסיבית לחלוטין אין סיכון אפשרי לפתח רקמות. יש כיום מעט מאוד נתונים מ MEG בריא לילדים בגילאי הגן, כי קונבנציונאלי מבוגר מערכות MEG לא היטב המותאם לשימוש עם ילדים. ילד מערכות MEG יאפשר לנו ללמוד על תפקוד המוח בגיל שבו מבנה דרמטי של הפעילות המוחית מתרחשת, לספק תובנות חדשות על התפתחות נורמלית פתולוגי של תפקוד קוגניטיבי.
עבודה זו נתמכה על ידי מחקר אוסטרלי ציוד הצמדה תשתיות המועצה מתקנים גרנט LEO668421 ובאוסטרליה המועצה למחקר הצמדה פרויקט גרנט LP0669471. המחברים בתודה להכיר את שיתוף הפעולה של Kanazawa המכון הטכנולוגי Yokogawa החשמל בהקמת KIT-Macquarie Research Laboratory המוח.
Material Name | Typ | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Whole head child MEG | Kanazawa Institute of Technology (Kanazawa) and Yokogawa Electric Corporation (Tokyo) | Model PQ1064R-N2m | ||
Magnetically shielded room | Fujihara Co. Ltd., (Tokyo) | |||
Digitiser | Polhemus (Colchester, VT) | Fastrack | ||
Experimental control software | Neurobehavioral Systems (Albany, CA) | Presentation | ||
Earphones | Etymotic Research Inc. (Elk Grove Village, IL) | ER-30 |